1.6自感__教科版

1、1.6 自感自感 D D1 1、D D2 2是规格完全一样的灯泡。闭合电键是规格完全一样的灯泡。闭合电键 S S，调节变阻器，调节变阻器R R1 1，使，使D D1 1、D D2 2亮度相同，再亮度相同，再 调节调节R R，使两灯正常发光，然后断开开关，使两灯正常发光，然后断开开关S S。 重新重新闭合闭合S S，观察到什么现象？，观察到什么现象？ 灯泡灯泡D D2 2立刻正常发光立刻正常发光，跟线圈，跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡 D D1 1逐渐亮起来逐渐亮起来。 演示实验演示实验1 现象：现象： A A B B 分析分析B B灯灯 S接通接通 穿过线圈的电流穿过线圈的电流I I 增大增

2、大 穿过线圈的磁通量增大穿过线圈的磁通量增大 线圈产生感应电动势线圈产生感应电动势 B灯逐渐亮灯逐渐亮阻碍电流增大阻碍电流增大 ？ ？ ？ ？ 分析分析B B灯灯 A A B B A A B B A A B B A A B B 如果电键如果电键k k不停的开、不停的开、 关，则情况会怎样？关，则情况会怎样？ 线圈中出现的感应电动势只是线圈中出现的感应电动势只是阻阻 碍碍了原电流的变化，而非了原电流的变化，而非阻止阻止， 所以所以推迟推迟了电流达到正常值的时了电流达到正常值的时 间间，但最终电流仍然达到最大值，但最终电流仍然达到最大值， B B最终会正常发光。最终会正常发光。 it 图图 接通电

3、路，待灯泡接通电路，待灯泡D D正常发光，正常发光， 然后然后断开断开电路，观察到什么现象？电路，观察到什么现象？ 演示实验演示实验2 灯泡灯泡D D 闪亮一下后逐渐变暗。闪亮一下后逐渐变暗。 现象：现象： 通过线圈的电流通过线圈的电流I I 减小减小 穿过线圈的磁通量减小穿过线圈的磁通量减小 线圈产生感应电动势线圈产生感应电动势 灯逐渐熄灭灯逐渐熄灭流减小流减小（补偿）（补偿） S断开断开 ？ ？ ？ ？ 阻碍电阻碍电 那灯熄灭那灯熄灭 前为何会前为何会 闪一下？闪一下？ 1 1、开关闭合稳定时，开关闭合稳定时，I IA A和和 I IL L的方向？的方向？ 2 2、断开时，线圈断开时，线圈

4、L L的电流的电流 如何变化？如何变化？I IL L方向？方向？ 3 3、开关断开，线圈提供的开关断开，线圈提供的 感应电流沿什么途径流动？感应电流沿什么途径流动？ 4 4、断开瞬间，灯泡中的电断开瞬间，灯泡中的电 流方向流方向如何？如何？ 演示实验演示实验2分析：分析： LD II 如果：如果： 灯：闪亮一下灯：闪亮一下 后逐渐熄灭后逐渐熄灭 灯：逐渐熄灭灯：逐渐熄灭 DL II 如果：如果： it 图图 断开电路时，通过线圈的断开电路时，通过线圈的电流减小电流减小， 穿过线圈穿过线圈L的的磁通量减小磁通量减小，L中产生的中产生的 感应电动势的方向与原来的电流方向感应电动势的方向与原来的电流

5、方向 相同相同，阻碍阻碍L中电流减小中电流减小，即，即推迟推迟了了L 中电流减小到零的时间。中电流减小到零的时间。 1、由于导体线圈由于导体线圈本身的电流本身的电流发生变化而引起发生变化而引起 的电磁感应现象，叫的电磁感应现象，叫自感自感。 2 2、自感现象中产生的电动势叫、自感现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势。 3 3、自感电动势的、自感电动势的作用作用：阻碍导体中原来的电阻碍导体中原来的电 流流变化变化。 注意：注意： “ “阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流原来，电流原来 怎么变化还是怎么变，只是变化得慢了，即怎么变化还是怎么变，只是变化得慢了，即 对电流的变化起对电流的变化起

6、延迟延迟作用。作用。 二、自感现象二、自感现象 （1 1）L L：自感系数：自感系数 ，简称简称自感自感或或电感电感。L L的大小反映出线圈的性的大小反映出线圈的性 质，同样的电流变换率质，同样的电流变换率,L,L越大，线圈中产生的的自感电动势越大，线圈中产生的的自感电动势 越大。越大。 1.1.自感电动势的大小：与自感电动势的大小：与电流的变化率电流的变化率成正比成正比. . I EL t 三、自感系数三、自感系数 （2 2） 自感系数是由自感系数是由线圈本身性质决定线圈本身性质决定的，跟线圈的形状、的，跟线圈的形状、 体积、匝数等有关。体积、匝数等有关。横截面积越大、匝数越多、横截面积越大

7、、匝数越多、它的自感它的自感 系数就越大，另外系数就越大，另外有铁芯时有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时 要大的多。要大的多。 单位 1. 1.导体电流导体电流增加增加时，阻碍电流增加，此时自感时，阻碍电流增加，此时自感 电动势方向与原电流方向电动势方向与原电流方向相反相反。 2. 2.导体电流导体电流减小减小时，阻碍电流减小，此时自感时，阻碍电流减小，此时自感 电动势方向与原电流方向电动势方向与原电流方向相同相同。 自感电动势的方向自感电动势的方向 “增反减同” 1 1、线圈能够体现电的、线圈能够体现电的“惯性惯性”，应该，应该 怎样理解？怎样理解？ 2 2、电的、

8、电的“惯性惯性”大小与什么有关？大小与什么有关？ 当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动 势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电 流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零。流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零。 电的电的“惯性惯性”大小决定于线圈的自感系数大小决定于线圈的自感系数. . 磁场的能量磁场的能量 问题：问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开在断电自感的实验中，为什么开关断开 后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比 原来更亮？试从能量的角度加以讨论。原来更亮？试从能量的

9、角度加以讨论。 开关闭合时线圈中有电流，电流开关闭合时线圈中有电流，电流 产生磁场，能量储存在磁场中，开关产生磁场，能量储存在磁场中，开关 断开时，线圈作用相当于电源，把磁断开时，线圈作用相当于电源，把磁 场中的能量转化成电能。场中的能量转化成电能。 1 1 应用：应用： 在交流电路中、在各种用电在交流电路中、在各种用电 设备和无线电技术中有着广泛的应用。设备和无线电技术中有着广泛的应用。 如日光灯的镇流器等。如日光灯的镇流器等。 2 2 防止：防止：在切断自感系数很大、电流很在切断自感系数很大、电流很 强的电路的瞬间，产生很高的电动势，强的电路的瞬间，产生很高的电动势， 形成电弧，在这类电路

10、中应采用特制的形成电弧，在这类电路中应采用特制的 开关。开关。 自感现象的应用和防止自感现象的应用和防止 由于两根平行导线中的由于两根平行导线中的 电流方向电流方向相反相反，它们的磁场，它们的磁场 可以可以互相抵消互相抵消，从而可以使，从而可以使 自感现象的影响减弱到可以自感现象的影响减弱到可以 忽略的程度。忽略的程度。 1.线圈的线圈的电流电流不能突变不能突变 2.电容器的电容器的电压电压不能突变不能突变 日光灯日光灯 火零 启动器启动器自动开关自动开关。可用普通开关或短绝缘导线代。可用普通开关或短绝缘导线代 替。替。正常工作时不起作用，可以去掉正常工作时不起作用，可以去掉。 镇流器镇流器启

11、动时，产生启动时，产生瞬时高电压，帮助点燃瞬时高电压，帮助点燃。 正常工作时作用：正常工作时作用：降压限流，保护灯管降压限流，保护灯管。 日光灯电路工作条件日光灯电路工作条件 点亮电压：点亮电压：1000伏左右伏左右 正常工作电压：正常工作电压：110V 电路电压：电路电压：220V 40W 日日 光光 灯灯 自感现象自感现象 自感电动势自感电动势E E 作用：总是阻碍电流变化作用：总是阻碍电流变化 自感系数自感系数L L 影响因素影响因素: :线圈的形状、长短、线圈的形状、长短、 匝数、有无铁芯等匝数、有无铁芯等 单位：亨、毫亨、微亨单位：亨、毫亨、微亨 自感现象的防止和利用自感现象的防止和

12、利用 大小大小:E=LI/t:E=LI/t 自感现象自感现象 例题例题1 1 如图所示，如图所示，L L为一个纯电感线圈（直流电阻为零），为一个纯电感线圈（直流电阻为零），A A为一个灯泡，下列说为一个灯泡，下列说 法正确的是：（法正确的是：（ ） A A开关开关S S接通瞬间无电流通过灯泡接通瞬间无电流通过灯泡 B B开关开关S S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡 C C开关开关S S断开瞬间无电流通过灯泡断开瞬间无电流通过灯泡 D D开关开关S S接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由a a到到b b的电流，的电流， 而在开关而在开

13、关S S断开瞬间，灯泡中有从断开瞬间，灯泡中有从b b到到a a的电流的电流 L L a a b b B B 1 1、关于自感现象，正确的说法是、关于自感现象，正确的说法是：（：（ ） A A、感应电流一定和原电流方向相反；、感应电流一定和原电流方向相反； B B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数 一定较大；一定较大； C C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中 产生的自感电动势也越大；产生的自感电动势也越大； D D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。 D 练习练习1

14、 1 2.2.如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不 计，两个电阻的阻值都是计，两个电阻的阻值都是R R，电键，电键S S原来打开，电流为原来打开，电流为 I I0 0，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动 势产生，这电动势（势产生，这电动势（ ） A. A. 有阻碍电流的作用，最后电流由有阻碍电流的作用，最后电流由I I0 0 减少到零减少到零 B. B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于有阻碍电流的作用，最后电流总小于I I0 0 C. C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流有阻碍电流增大

15、的作用，因而电流I I0 0保持不变保持不变 D. D. 有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是增大到2I2I0 0 S RR I0 L D 提示：线圈中的电流不能突变提示：线圈中的电流不能突变 3 3、如图示电路，合上、如图示电路，合上S S时，发现电流表时，发现电流表A A1 1向右向右 偏，则当断开偏，则当断开S S的瞬间，电流表的瞬间，电流表A A1 1 、 、 A A2 2指针的指针的 偏转情况是（偏转情况是（ ） A. AA. A1 1向左，向左，A A2 2向右向右 B. AB. A1 1向右，向右，A A2 2向左向左 C. AC. A1

16、 1 、 、A A2 2都向右都向右 D. AD. A1 1 、 、A A2 2都向左都向左 R2 L R1S A1 A2 A 4 4、在日光灯的连接线路中，关于启动器的作、在日光灯的连接线路中，关于启动器的作 用，以下说法正确的是（用，以下说法正确的是（ ） A.A.日光灯起动时，为灯管提供瞬时高压；日光灯起动时，为灯管提供瞬时高压； B.B.日光灯正常工作时，起降压限流的作用；日光灯正常工作时，起降压限流的作用； C.C.起到一个自动开关的作用，实际上可用一起到一个自动开关的作用，实际上可用一 个弹片开关代替个弹片开关代替( (按下接通，放手断开按下接通，放手断开) )； D.D.以上说法均不正确。以上说法均不正确。 C 5 5、日光灯镇流器的作用是（、日光灯镇流器的作用是（ ） A A启动时限制灯管中电流；启动时限制灯管中电流； B B启动时产生瞬间高压，点燃灯管；启动时产生瞬间高压，点燃灯管； C C工作时降压限流，使灯管在较低电压下工作时降压限流，使灯管在较低电压下 工作；工作； D D工作时维持灯管两端有高于电源的电压，工